Nginx配置ProxyCache缓存

利用nginx cache缓存网站数据

nginx本身就有缓存功能，能够缓存静态对象，比如图片、CSS、JS等内容直接缓存到本地，下次访问相同对象时，直接从缓存即可，无需访问后端静态服务器以及存储存储服务器，可以替代squid功能。

1环境准备

我们这里只测试nginx的proxy_cache的缓存功能，所以结构越简单越好，这里我们只需要准备一台nginx的虚拟机即可，如果没有nginx，那么我们可以使用epel源，yum安装一个即可：

#添加epel源

root@~>> wget -O /etc/yum.repos.d/epel.repo http://mirrors.aliyun.com/repo/epel-6.repo

#yum安装nginx

root@~>> yum install nginx -y

#rpm -ql查看主要配置文件位置

root@~>> rpm -ql nginx

这里为了简单，只使用简单的nginx.conf配置文件：

root@nginx>> cat nginx.conf

user              nginx;

worker_processes  1;

error_log  /var/log/nginx/error.log;

pid        /var/run/nginx.pid;

events {

worker_connections  1024;

}

http {

include       /etc/nginx/mime.types;

default_type  application/octet-stream;

log_formatmain  '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '

'$status $body_bytes_sent "$http_referer" '

'"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';

sendfile        on;

keepalive_timeout  65;

server {

listen 80;

location / {

root   /usr/share/nginx/html;

index  index.html index.htm;

}

}

}

启动查看初始界面是否正常：

root@nginx>> nginx

root@nginx>> netstat -tupln|grep nginx

tcp        00 0.0.0.0:800.0.0.0:*                   LISTEN      1043/nginx

root@nginx>> curl -I 192.168.16.199

HTTP/1.1 200 OK

Server: nginx/1.0.15

Date: Mon, 14 Sep 2015 09:40:53 GMT

Content-Type: text/html

Content-Length: 3698

Last-Modified: Tue, 16 Jun 2015 21:34:15 GMT

Connection: keep-alive

Accept-Ranges: bytes

一切正常，首页有2张图片，正好用于实验：

root@html>> tree /usr/share/nginx/html/

/usr/share/nginx/html/

|-- 404.html

|-- 50x.html

|-- index.html

|-- nginx-logo.png

`-- poweredby.png

至此环境准备完毕。

2cache原理

3配置cache

3.1创建目录并挂载tmpfs

nginx的proxy_cache是基于内存和磁盘的缓存，需要指定缓存目录：

root@nginx>> mkdir /tmp/ngx_cache -p

缓存存放于磁盘，磁盘IO会影响缓存的速度，所以我们在将tmpfs挂载于ngx_cache目录上来加速缓存的读取和写入：

root@nginx>> mount -t tmpfs -o size=100M tmpfs /tmp/ngx_cache

root@nginx>> mount|grep tmpfs

tmpfs on /dev/shm type tmpfs (rw)

tmpfs on /tmp/ngx_cache type tmpfs (rw,size=100M)

3.2配置缓存目录大小以及key空间名

将下面配置放至http标签中：

root@nginx>> grep proxy_cache_path nginx.conf

proxy_cache_path /tmp/ngx_cache levels=1:2 keys_zone=cache_one:100m inactive=1d max_size=5g;

#指定缓存目录，缓存等级，键空间名，键空间shm大小，失效时间，以及磁盘最大缓存大小

3.3配置反向代理

首先配置upstream节点池：

upstream server_pool {

server 127.0.0.1:8080;

}

在server标签的location段中配置代理：

proxy_pass http://server_pool;

配置8080端口的标签：

server {

listen 8080;

location / {

root /usr/share/nginx/html;

index index.html index.htm;

}

access_log/var/log/nginx/access.log  main;

}

配置proxy_cache相关参数启用缓存：

proxy_pass http://server_pool;

proxy_next_upstream http_502 http_504 error timeout invalid_header; #出错尝试下一个节点

proxy_cache cache_one; #缓存键空间名

proxy_cache_valid 200 304 12h; #指定对应状态码的缓存时间

proxy_cache_valid 301 302 1m;

proxy_cache_valid any 1m;

proxy_cache_key $host$uri$is_args$args; #指定键key的格式

proxy_set_header Host $host; #传递主机名给后端节点

proxy_set_header X-Forwarded-For $remote_addr; #传递客户端IP给后端节点

expires 1d; #超期时间

最终的nginx.conf配置文件如下：

root@nginx>> cat nginx.conf

user              nginx;

worker_processes  1;

error_log  /var/log/nginx/error.log;

pid        /var/run/nginx.pid;

events {

worker_connections  1024;

}

http {

include       /etc/nginx/mime.types;

default_type  application/octet-stream;

log_formatmain  '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '

'$status $body_bytes_sent "$http_referer" '

'"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"'

'"addr:$upstream_addr-status:$upstream_status- cachestatus:$upstream_cache_status"';

sendfile        on;

keepalive_timeout  65;

proxy_cache_path /tmp/ngx_cache levels=1:2 keys_zone=cache_one:100m inactive=1d max_size=5g;

upstream server_pool {

server 127.0.0.1:8080;

}

server {

listen 80;

location / {

proxy_pass http://server_pool;

proxy_next_upstream http_502 http_504 error timeout invalid_header;

proxy_cache cache_one;

proxy_cache_valid 200 304 12h;

proxy_cache_valid 301 302 1m;

proxy_cache_valid any 1m;

proxy_cache_key $host$uri$is_args$args;

proxy_set_header Host $host;

proxy_set_header X-Forwarded-For $remote_addr;

expires 1d;

}

access_log  /var/log/nginx/cache_access.log  main;

}

server {

listen 8080;

location / {

root /usr/share/nginx/html;

index index.html index.htm;

}

}

}

3.4配置日志

为了观察缓存的命中状态，我们可以将缓存相关的变量记录在日志中。

定义日志格式：

log_format  main'$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '

'$status $body_bytes_sent "$http_referer" '

'"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"'

'"addr:$upstream_addr-status:$upstream_status- cachestatus:$upstream_cache_status"';

#其中upstream_addr记录分发的后端节点IP；upstream_status记录后端节点返回的状态码；upstream_cache_status记录缓存的命中情况。

在反向代理标签中引用日志：

access_log/var/log/nginx/cache_access.logmain;

nginx重新加载配置：

root@nginx>> nginx -s reload

3.5添加头信息查看

添加响应报头信息：

add_header X-Cache-Status $upstream_cache_status;

查看头信息：

root@~>> curl -I 192.168.16.199

HTTP/1.1 200 OK

Server: nginx/1.0.15

Date: Tue, 15 Sep 2015 02:55:25 GMT

Content-Type: text/html

Connection: keep-alive

Content-Length: 3698

Last-Modified: Tue, 16 Jun 2015 21:34:15 GMT

Expires: Wed, 16 Sep 2015 02:55:25 GMT

Cache-Control: max-age=86400

X-Cache-Status: HIT

Accept-Ranges: bytes

3.6监测缓存

为了监测缓存文件的事件，我们首先安装inotify-tools：

root@/>> yum install inotify-tools

打开一个ssh使用intofiy-tools检测ngx_cache目录：

root@~>> inotifywait -mrq /tmp/ngx_cache/

浏览网站：

root@ngx_cache>> inotifywait -mrq /tmp/ngx_cache/

/tmp/ngx_cache/ CREATE,ISDIR 6

/tmp/ngx_cache/ OPEN,ISDIR 6

/tmp/ngx_cache/ CLOSE_NOWRITE,CLOSE,ISDIR 6

/tmp/ngx_cache/ CREATE,ISDIR 1

/tmp/ngx_cache/ OPEN,ISDIR 1

/tmp/ngx_cache/ CLOSE_NOWRITE,CLOSE,ISDIR 1

/tmp/ngx_cache/ CREATE,ISDIR 3

/tmp/ngx_cache/ OPEN,ISDIR 3

/tmp/ngx_cache/ CLOSE_NOWRITE,CLOSE,ISDIR 3

/tmp/ngx_cache/3/ CREATE,ISDIR fd

/tmp/ngx_cache/3/ OPEN,ISDIR fd

/tmp/ngx_cache/3/ CLOSE_NOWRITE,CLOSE,ISDIR fd

/tmp/ngx_cache/3/fd/ CREATE dd404cd351f6b9efb072e5806dc2efd3.0000000026

/tmp/ngx_cache/3/fd/ OPEN dd404cd351f6b9efb072e5806dc2efd3.0000000026

/tmp/ngx_cache/3/fd/ MODIFY dd404cd351f6b9efb072e5806dc2efd3.0000000026

/tmp/ngx_cache/3/fd/ CLOSE_WRITE,CLOSE dd404cd351f6b9efb072e5806dc2efd3.0000000026

/tmp/ngx_cache/3/fd/ MOVED_FROM dd404cd351f6b9efb072e5806dc2efd3.0000000026

/tmp/ngx_cache/3/fd/ MOVED_TO dd404cd351f6b9efb072e5806dc2efd3

说明：有最后几行可知，图片缓存到目录中。

3.7查看hash对比

添加日志项：

'"KEY:$host$uri$is_args$args"'

重启查看日志项：

192.168.16.1 - - [15/Sep/2015:10:41:23 +0800] "GET /nginx-logo.png HTTP/1.1" 200 368 "http://192.168.16.199/" "Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; WOW64; rv:40.0) Gecko/20100101 Firefox/40.0" "-""addr:--status:-- cachestatus:HIT""KEY:192.168.16.199/nginx-logo.png-"

计算MD5：

root@~>> echo -n "192.168.16.199/nginx-logo.png"|md5sum

6a6e2e4e3251b1aae0488859ed38e7b1  -

缓存文件：

/tmp/ngx_cache/1/7b/ ACCESS 6a6e2e4e3251b1aae0488859ed38e7b1

同时观察三个标红的，之前我们设置了levels=1:2，相当于小抽屉，和memcached的slab以及trunk类似。